基于PLC的三层电梯控制系统.doc

浙 江 工 业 职 业 技 术 学 院毕业设计题 目：基于PLC的三层电梯控制系统班 级：机电一体化1407姓 名：金 梦 阁指导教师：孙 烟 月目 录前 言 1摘 要 2绪 论 30.1选题背景 30.2方案的比较和论证 3第1章 电梯概述 51.1电梯的发展简史 51.1.1电梯的起源 51.1.2电梯技术发展趋势 51.2电梯的基本结构 61.3电梯的类型 9第2章 可编程控制器简介 102.1 PLC的特点 102.2 PLC控制电梯的优点 10第3章 三层楼电梯PLC控制系统设计 113.1 电梯的控制要求 113.2 PLC型号选择 123.3电梯PLC I/O配线表 123.4 PLC输入输出接线示意图 133.4.1硬件的设计和选择 133.4.2 程序设计思路 143.4.3 三层楼电梯梯形图程序 153.4.4 电梯的安装与调试运行 17结 论 19致 谢 20参 考 文 献 21前 言在常规自动控制系统中，传感器与执行器是独立接线的，多个传感器和执行器构成的系统需要大量导线通信总线应用到测控系统中，不仅能节省大量的导线，而且可提高系统的可靠性。

已被广泛采用的工业总线一般有两类一类为主从结构方式，如RS-485通讯，该通讯总线在工业控制中已得到广泛应用，其通讯方式为命令—响应方式主机定时向各子控制器发出查询信号，再由各子控制器汇报各自状态这种通讯方式开发难度较小，但通讯实际耗费了主控制器相当一部分资源所以此种方式并未能完全地发挥出主控制器强大的运算功能另一类为各节点自主通讯方式，如欧姆龙公司、三菱公司的CAN总线，NEWLIFT公司的LONWORKS总线等这类总线的可靠性和通讯速率与前一种有着本质的提高，但成本相对较贵现代社会中，电梯已经成为不可缺少的运输设备电梯的存在使得每幢高层建筑的交通更为便利电梯控制技术的发展主要经历了三个阶段：继电器控制阶段，微机控制阶段，现场总线控制阶段 与其它几种现场总线比较而言，CAN总线是最易实现，价格最为低廉的一种，这也是目前CAN总线在众多领域被广泛采用的原因CAN总线协议是建立在国际标准组织开放系统互联模型基础上的作为工业控制的底层网络，CAN总线通波特率可高达1Mbps，最远距离可达l0km；通讯采用短帧结构，使得数据传输的时间短，受干扰的几率低，并且CAN总线协议有良好的检错措施，因此CAN总线通讯的可靠性较高。

由于CAN总线的安全性，实时性，简单易操作性和价格低廉，使其十分适合在电梯通讯中应用目前电梯井道系统中，主要采用并行通讯，上行、下行电缆比较多，现场安装调试比较麻烦采用CAN总线后，通过串行通信方式，构成控制器局域网，仅用四根线，其中两根为电源线，一根信号发送线，一根信号接收线，实现呼梯、内选及显示信号的通信，并为进一步实现多台电梯群控、远程监控、楼宇自动化提供便利接口摘 要本论文阐述了可编程控制器PLC在电梯控制系统中的应用，介绍了3层楼电梯的PLC控制系统的总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、I/O分配表、电梯的控制梯形图及指令表，并给出了系统组成框图和程序流程图在分析处理随机信号逻辑关系的基础上，进行了PLC的编程方法，设计了一套完整的电梯控制系统方案 电梯的电气系统由拖动系统和控制系统两部分组成目前电梯设计使用可编程控制器(PLC)，功能变化灵活，编程简单，故障少，噪音低维修保养方便，节能省工，抗干扰能力强，控制箱占地面积少，使电梯运行更加安全、方便、舒适当乘员进入电梯，按下楼层按钮，电梯门自动关闭后．控制系统进行下列运作：根据轿厢所处位置及乘员所处层数。

判定轿厢运行方向，较厢运行将轿厢停在选定的楼层上；同时，根据楼层的呼叫，顺路停车，自动开关门另外在轿厢内外均要有信号灯显示电梯运行方向及楼层数关键字：PLC 电梯控制 程序设计 梯形图1绪 论0.1选题背景随着城市建设的不断发展，高层建筑不断增多，电梯在国民经济和生活中有着广泛的应用电梯作为高层建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分，广泛的应用于高层住宅，大型公共建筑，工厂仓库等场所，节省了人力和时间，提高了工作效率电梯作为现代化的产物，早在上个世纪就进入了我们的生活之中大规模的经济建设尤其是蓬勃发展的房地产业给国内电梯行业开拓了更为广阔的市场随着经济建设的持续高速发展，我国电梯需求量越来越大由此，一个更为庞大的电梯市场已经在国内轰然形成我国以前主要都是依靠国外的进口技术，本国的电梯厂商主要都是依靠为进口电梯作销售代理或者售后维修进行经营但是随着技术的革新和与国外的交流，当今经济建设需求的各类电梯，几乎全部都可以在中国生产电梯生产作为一门国家的新兴产业，它这种能有减少人口膨胀对环境所造成的巨大压力的特性，注定了其在中国具有一片光明的前景国内电梯的生产能力、产品质量和制造成本有很强的国际竞争力。

关税的降低使国外电梯产品的进口量有可能增长，但同时也给国产电梯以及零部件的出口提供了机会；我国电梯市场是很大的市场，也是很挑剔的市场随着我国城市化、城镇化和村镇化建设步伐的加快，尤其是西部大开发战略的实施，住宅建设势头不减，住宅电梯的需求量继续看好；电梯是一种售后服务工作量特别大的机电产品，其使用可靠性不但取决于产品的制造与安装，而且更大程度上取决于完善的维修与保养为了更好地适应市场要求，电梯企业目前应该注意进一步遵守市场行为规范，努力培育自主开发能力，组建完善的维修保养和售后服务网络，不断提高国产电梯和民族品牌的市场竞争力 0.2方案的比较和论证影响电梯质量好坏的关键是它的控制系统传统的电梯自动控制一是由继电器——接触器进行控制，其缺点是触点多，接线复杂，故障率高，可靠性差，维护工作量大，二是有微机控制，其缺点是系统抗干扰能力弱，而采用PLC组成的控制系统很好的解决了上述问题，它工作可靠性高，灵活性好，通用性高，编程简单，使用方便，而且它的抗干扰能力远远强于传统电梯的，它使电梯的运行更加安全，方便已成为目前电梯系统中使用最多的控制方式第1章 电梯概述1.1电梯的发展简史1.1.1电梯的起源电梯在汉语词典中的解释为：建筑物中用电作动力的升降机,代替步行上下的楼梯。

说到电梯的起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统说起，但这一类起重机的能源均为人力到了1203年，法国的二修道院安装了一台起重机，所不同者只是该机器是利用驴作为动力，载荷由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊此种方法一直沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机，约在1800年，煤矿主才能利用起重机把矿井中的煤输送上来数百年来人们制造过各种类型的升降梯，它们都具有一个共同的缺陷：只要起吊绳突然断裂，升降梯便急速地坠落到底层1854年奥的斯设计了一种制动器：在升降梯的平台顶部安装一个货车用的弹簧及一个制动杆与升降梯井道两侧的导轨相连结，起吊绳与货车弹簧连结，这样仅是起重平台的重量就足以拉开弹簧，避免与制动杆接触如果绳子断裂，货车弹簧会将拉力减弱，两端立该与制动杆咬合，即可将平台牢固地原地固定免继续下坠安全的升降梯”发明成功了！一时间，奥的斯成了众人注目的中心第一台升降机并非奥的斯所发明，但他却是第一台“安全”升降梯的发明者安全”这一概念不仅开创了升降梯工业，而且也为那些想建造更高层建筑物以增加更多可利用空间的设计们打开了通途 然而真正能够称为电梯（用电能驱动升降梯）的产品应该是在20世纪初才出现的。

在20世纪初，美国OTIS电梯公司首先使用直流电动机作为动力，生产出以槽轮式驱动的直流电梯从此以后，电梯这个产品，一直在日新月异的发展着目前的电梯产品，不但规格品种多，自动化程度高，而且安全可靠，乘坐舒适1.1.2电梯技术发展趋势随着现代建筑的发展，日益增高的高层建筑已成为现代都市的重要标志，作为高层建筑的垂直运载工具—电梯得到了快速发展1)结构不断紧凑化，体积不断轻型化、小巧化随着新技术、新结构、新材料、新工艺的发展，电梯的机械系统结构简单化、体积小型化、材料轻型化、工艺先进化、外观漂亮化同时，无机房电梯在新世纪将会有较大速度发展 (2)技术含量更高，性能更好 电梯行业技术发展非常迅速，几年前推出的具有先进性能、高舒适性的VV VF电梯，如今已成为电梯行业的标准配置，因为永磁同步无齿轮曳引机具有更节能、更洁挣、更安全、更安静、更经济的特点，所以永磁同步曳引机逐步成为新型曳引机的主流:由于永磁技术的先进性，将来很有可能取代VVVF技术另外，网络控制和智能群控系统.以其控制的先进性、快速性、准确性和可靠性亦是电梯的发展潮流电梯的速度要求越来越快，高速、超高速电梯的数量愈来愈多。

（3）安装更方便、更快捷高效、安全可重复使用的无脚手架安装，将是高层电梯安装的主要方式;随着新技术的开发、应用，电梯的硬件系统给安装带来更大的方便，使电梯安装更快、效率更高4）更加节能、绿色环保绿色理念是电梯发展总趋势有专家预言“谁最先推出绿色产品并抢占市场，谁就掌握市场竞争主动权”发展趋势主要有：不断改进产品的设计，生产环保型低能耗、低噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染的电梯电梯曳引采用尼龙合成纤维曳引绳，钢皮带等无润滑油污染曳引方式电梯装璜将采用无（少）环境污染材料电梯空载上升和满载下行电机再生发电回收技术安装电梯将无需安装手脚架电梯零件在生产和使用过程中对环境没有影响（如刹车皮一定不能使用石棉）并且材料是可以回收的1.2电梯的基本结构电梯是机电合一的大型复杂产品,机械部分相当于人的躯体,电器部分相当于人的神经.机与电的高度合一,使电梯成了现代科学技术的综和产品.对于电梯的结构而言,传统的方法是分为机械部分和电气部分,但以功能系统来描述,则更能反映电梯的特点.下面简单介绍电梯机械部分的结构,而我们的主要目的是怎样来控制它. 1.曳引系统曳引系统由曳引机、曳引钢丝绳、导向轮及反绳轮等组成。

曳引机由电动机、联轴器、制动器、减速箱、机座、曳引轮等组成，它是电梯的动力源 曳引钢丝绳的两端分别连接轿厢和对重（或者两端固定在机房上），依靠钢丝绳与曳引轮绳槽之间的摩擦力来驱动轿厢升降 导向轮的作用是分开轿厢和对重的间距，采用复绕型时还可增加曳引能力导向轮安装在曳引机架上或承重梁上 当钢丝绳的绕绳比大于1时，在轿厢顶和对重架上应增设反绳轮反绳轮的个数可以是1个、2个甚至3个，这与曳引比有关 2.导向系统 导向系统由导轨、导靴和导轨架等组成它的作用是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动 导轨固定在导轨架上，导轨架是承重导轨的组件，与井道壁联接 导靴装在轿厢和对重架上，与导轨配合，强制轿厢和对重的运动服从于导轨的直立方向 3.门系统 门系统由轿厢门、层门、开门机、联动机构、门锁等组成 轿厢门设在轿厢入口，由门扇、门导轨架、门靴和门刀等组成 层门设在层站入口，由门扇、门导轨架、门靴、门锁装置及应急开锁装置组成 开门机设在轿厢上，是轿厢门和层门启闭的动力源 4.轿厢 轿厢用以运送乘客或货物的电梯组件它是由轿厢架和轿厢体组成轿厢架是轿厢体的承重构架，由横梁、立柱、底梁和斜拉杆等。